2015届高考化学第一轮单元复习检测10.doc

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专题训练 　化学反应速率和化学平衡
一、选择题
1．（2014·重庆理综化学卷，T7）在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g) Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如题7图所示。下列叙述正确的是( )
A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B．T2下，在0 ~ t1时间内，v(Y)＝mol·L－1·min－1
C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
【答案】C
【解析】A、根据图像的拐点可知T1>T2，达到平衡时，在T2温度下X的浓度要小于T1时的浓度，说明温度降低，平衡向正方向移动，即正反应属于放热反应，所以低温时平衡向正方向移动，会放出更多的热量，A错误；B、0~t1时间段内，X的浓度变化量为（a-b）mol/L，所以= mol·L-1·min-1，根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以=，B错误；C、M点对应的温度高于N点对应的温度，二者均处于化学平衡状态，所以温度升高，化学反应速率增大，即M点对应的速率大于N点对应的速率，C正确。
2．(2013·盐城调研)下列判断不正确的是(　　)
A．有时焓变对反应的方向起决定性作用
B．有时熵变对反应的方向起决定性作用
C．焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素
D．任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用
解析　根据ΔG＝ΔH－T·ΔS，若ΔH>0，ΔS>0，温度(T)很高时，ΔG可能小于0，反应自发进行，若ΔH<0，ΔS<0，温度很低时， ΔG可能小于0，反应自发进行，此时温度起决定性作用。
答案　D
3．(2014·湖北省孝感市期末)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)+B(g)2C(g) ΔH < 0。t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图。下列说法正确的是

A．0～t2时，v正>v逆
B．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C．t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数I<Ⅱ
答案C
【解析】反应方程式两边气体的计量数相等。t1~t2时间段，反应处于平衡状态，正逆速率相等，A项错误；从图看，逆反应速率瞬间增大，且反应速率逐渐变化，说明产物C的浓度瞬间增大，但因为温度不变，故平衡常数不会改变，B、D项错误，C项正确。
4．(2013·北京卷)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是(　　)
A.
将NO2球浸泡在冷水和热水中
B.
t/℃
25
50
100
KW/10－14
1.01
5.47
55.0
C.
D.
c(氨水)/(mol·L－1)
0.1
0.01
pH
11.1
10.6
解析　选项A可以用温度变化来解释化学平衡的移动，A项正确；选项B说明离子积随着温度的升高而增大，即温度升高，水的电离平衡正向移动，B项正确；选项C是催化剂对化学反应速率的影响，与化学平衡无关，C项错误；选项D中浓度与溶液pH的关系说明浓度对NH3·H2O的电离平衡的影响，D项正确。
答案　C
5．(2013·南京一模)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示，下列有关说法一定正确的是(　　)

A．上述反应的ΔH>0
B．压强p1>p2>p3>p4
C．1 100 ℃时该反应的平衡常数为64 mol2·L－2
D．压强为p4时，在Y点：v(正)<v(逆)
解析　A项，由图知，随着温度升高，CH4平衡转化率增大，则表明该反应是吸热反应，即ΔH>0，正确；B项，由反应可知，增大压强，平衡逆向移动，则CH4的平衡转化率降低，故p4>p3>p2>p1，B错；C项，1 100 ℃压强为p4时CH4转化率为80%，则平衡时CH4、CO2浓度均为0.02 mol·L－1，生成的CO、H2均为0.16 mol·L－1，故K＝＝＝1.638 4(mol2·L－2)，C错；D项，Y点未达到平衡，达平衡时CH4转化率会增大，则表明反应仍需向正反应方向进行，即v(正)>v(逆)，D错。
答案　A
6．（2014·天津理综化学卷，T3）运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是(　　)
A．某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
B．NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C．可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底
D．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
【答案】D
【解析】A、当ΔH－TΔS＜0时，反应能自发进行，吸热反应的ΔH＞0，吸热反应能自发，说明ΔS＞0，A项正确；B、NH4F溶液中F－水解生成HF，HF能与玻璃中的SiO2发生反应4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O，故NH4F溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B项正确；C、可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海底，C项正确；D、常温下，浓硫酸使铁发生钝化，D项错误。
7．(2013·郑州质检)在密闭容器中发生反应：aA(g)cC(g)＋dD(g)，达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡浓度的1.8倍。下列叙述正确的是(　　)
A．A的转化率变大 B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变大 D．a<c＋d
解析　将气体体积压缩为原来的一半(即增大压强)，若平衡不移动，则D的浓度应为原来的2倍；再次达到平衡时，D的浓度为原来的1.8倍，说明增大压强平衡逆向移动，则a<c＋d，D正确。
答案　D
8．(2012·安徽卷)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：
SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)　ΔH<0
若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是(　　)
A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快
C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率
D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变
解析　正反应是气体分子数减小的反应，因此平衡前，随着反应的进行容器内压强不断变化，A项错误；因硫为液态，故平衡时，其他条件不变，分离出硫，反应速率不变，B项错误；正反应是放热反应，故升高温度，平衡逆向进行，SO2的转化率降低，C项错误；其他条件不变时，使用不同的催化剂，只能改变反应速率，不影响平衡的移动，故反应的平衡常数不变，D项正确。
答案　D
9．（2014·全国大纲版理综化学卷，T8）下列叙述错误的是
A．SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同
B．制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸
C．用饱和食盐水替代水跟电石反应，可以减缓乙炔的产生速率
D．用AgNO3溶液可以鉴别KC1和KI
【答案】B
【解析】A、SO2使溴水褪色是因为SO2和Br2发生了氧化还原反应（SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4）, 乙烯使KMnO4溶液褪色也是发生了氧化还原反应，A正确；B、热的NaOH溶液虽然可以中和乙酸，但也会使乙酸乙酯发生水解，B错误；C、实验室制取乙烯实验中，由于电石和水的反应很剧烈，所以常用饱和食盐水代替水，目的是减缓电石与水的反应速率，C正确；D、AgNO3和KC1产生白色沉淀AgCl，AgNO3和KI产生黄色沉淀AgI，D正确。
10．(2013·南昌调研)在一定条件下，向一体积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A,1 mol B，发生反应：2A(g)＋B3C(g)　ΔH＝－Q kJ/mol(Q>0)。经过60 s达到平衡，测得B的物质的量为0.2 mol，下列对该平衡的叙述正确的是(　　)
A．用C的浓度变化表示该反应速率为2.4 mol/(L·min)
B．若使容器变为1 L，则C的物质的量一定增大
C．达到平衡，测得放出热量为x kJ，则x＝Q
D．若向容器中再充入1 mol C，重新达到平衡，A的体积分数保持不变，则B为气态
解析　Δn(B)＝0.8 mol，Δn(C)＝2.4 mol，Δc(C)＝1.2 mol/L，则该反应的平均反应速率v(C)＝1.2 mol/(L·min)，A错；缩小容器体积，相当于加压，平衡向气体分子数减小的方向移动，由于B的状态未知，故C的物质的量不一定增大，B错；由于反应是可逆的，所以x<Q，C错；向容器中再充入C，平衡不移动，说明反应前后气体分子数不变，则B一定为气态，D正确。
答案　D
二、非选择题
11．（2014·北京理综化学卷，T26）NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。

（1）I中，NH3 和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是_____________________。
（2）II中，2NO（g）+O22NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P1、P2）下温度变化的曲线（如右图）。

①比较P1、P2的大小关系：________________。
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________________。
（3）III中，将NO2（）转化为N2O4（），再制备浓硝酸。
①已知：2NO2（） N2O4（）△H1
2NO2（） N2O4（） △H2
下列能量变化示意图中，正确的是（选填字母）_______________。

A B C
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_________________。
（4）IV中，电解NO制备 NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____________，说明理由：________________。

【答案】（14分）
（1）4NH3+5O2 4NO+6H2O
（2）①p1<p2 ②变小
（3）①A ②2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
（4）NH3 根据反应8NO+7H2O4NH4NO3+2HNO3，电解产生的HNO3多
【解析】（1）NH3 和O2在催化剂作用下发生氧化还原反应，产物是NO和H2O，所以反应的方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O；
(2)①由2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)可知该反应为气体体积减小的反应，温度相同，增大压强，平衡正向移动，NO的平衡转化率增大，根据图示和坐标含义，判断p1<p2；②再看同一压强线，温度升高，NO的平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，温度升高，平衡常数减小。
(3)①降低温度，NO2(g)转变为N2O4(l)，则ΔH2<0，反应物能量高于生成物能量，C错误； N2O4(g)转变为N2O4(l)需要放出热量，所以NO2(g)转变为N2O4(g)比NO2(g)转变为N2O4(l)放出的热量少，B错误，所以正确的图示为A；②N2O4、O2和H2O反应生成硝酸的反应方程式为2N2O4＋ O2＋2H2O===4HNO3。
(4)根据工作原理装置图，可以确定阳极为NO失去电子转变为NO，阴极NO转变为NH，根据电极反应书写电极反应式为：
阳极：NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋
阴极：NO＋5e－＋ 6H＋===NH＋ H2O
然后根据得失电子守恒，硝酸根离子物质的量比铵根离子物质的量多，所以需要向溶液中加入的物质为NH3(即8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3)。
12．(2013·新课标全国Ⅱ卷)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：
A(g)B(g)＋C(g)　ΔH＝＋85.1 kJ·mol－1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：
时间t/h
0
1
2
3
8
总压强p/100 kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
时间t/h
16
20
25
30

总压强p/100 kPa
9.50
9.52
9.53
9.53

回答下列问题：
(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为________。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K________。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总＝________mol，n(A)＝________mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a＝________。
反应时间t/h
0
4
8
16
c(A)/(mol·L－1)
0.10
a
0.026
0.006 5
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是________________________________________，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为________ mol·L－1。
解析　(1)A(g)B(g)＋C(g)的正向反应是一个气体体积增大的吸热反应，故可通过降低压强、升温等方法提高A的转化率。(2)在温度一定、容积一定的条件下，气体的压强之比等于其物质的量(物质的量浓度)之比。求解平衡常数时，可利用求得的平衡转化率并借助“三行式”进行，不能用压强代替浓度代入。(3)n(A)的求算也借助“三行式”进行。a＝0.051，从表中数据不难得出：每隔4 h，A的浓度约减少一半，依此规律，12 h时，A的浓度为0.013 mol/L。
答案　(1)升高温度、降低压强
(2)×100%　94.1%
A(g)　　　　　　　　B(g)　 ＋　 C(g)
0．10 0 0
0．10×(1－94.1%)　0.10×94.1%　 0.10×94.1%
K＝＝1.5 mol·L－1
(3)①0.10×　0.10×
②0.051
达到平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半
0．013
13．（2014·福建理综化学卷，T24）(15分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化腐蚀称为 。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。
（2）用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：

①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。
②步骤II中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O＝2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为 。
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项)。
（3）已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。
①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)＝ 。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝ 。
【答案】（15分）
（1）①吸氧腐蚀 ②B
（2）①4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O ②4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)3+NH4NO3+3H2O
③氮氧化物排放少（或其他合理答案）
（3）① 4:1 ②0.05
【解析】（1）由图看出，在海水中，该电化腐蚀属于吸氧腐蚀，在ABCD四个区域中，生成铁锈最多是B区，能接触到氧气。（2）浓硝酸分解的化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,硝酸氧化 废铁皮中铁的化学方程式为4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)3+NH4NO3+3H2O，生产过程中体现绿色思想的是整个过程中氮氧化物排放减少。
根据反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)，平衡常数K为0.25，因为固体的浓度为1，则反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)=4:1，若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为率为50%，
FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)
起始 0.02 x 0 0
变化 0.01 0.01 0.01 0.01
平衡时 0.01 x-0.01 0.01 0.01
根据平衡常数K=0.25得：，解得x=0.05。
14．(2013·广东卷)大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－(aq)＋O3(g)===IO－(aq)＋O2(g)　ΔH1
②IO－(aq)＋H＋(aq)HOI(aq)　ΔH2
③HOI(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l)　ΔH3
总反应的化学方程式为__________________，其反应热ΔH＝_______。

(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)，其平衡常数表达式为________。
(3)为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响(反应体系如图甲)，某研究小组测定两组实验中I浓度和体系pH，结果见图乙和下表。
编号
反应物
反应前pH
反应后pH
第1组
O3＋I－
5.2
11.0
第2组
O3＋I－＋Fe2＋
5.2
4.1
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是______________。
②图甲中的A为________。由Fe3＋生成的A的过程能显著提高I－的转化率，原因是____________________________________________________。
③第2组实验进行18 s后，I浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。
A．c(H＋)减小 B．c(I－)减小
C．I2(g)不断生成 D．c(Fe3＋)增加
(4)据图乙，计算3～18 s内第2组实验中生成I的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
解析　(1)根据盖斯定律，将三个反应相加，可得总反应：2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l)，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2)该反应的平衡常数K＝。(3)①第1组实验中，pH升高是因为反应消耗了H＋。②图甲中A为Fe(OH)3，由Fe3＋生成Fe(OH)3的过程中消耗OH－，溶液中c(H＋)增大，促进I－转化，因此I－的转化率显著提高。③导致I下降的直接原因是I2(g)不断生成，c(I－)减小。
答案　(1)2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l)　ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
(2)K＝
(3)①溶液中H＋被消耗，生成H2O，溶液pH上升　②Fe(OH)3　Fe3＋形成Fe(OH)3过程中消耗OH－，使溶液中c(H＋)上升，促进I－转化　③BC
(4)t＝3 s时，c(I)＝3.5 mol·L－1，t＝18 s时，c(I)＝11.8 mol·L－1，v(I)＝＝0.55 mol/(L·s)
15．（2014·福建省福州市期末）向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5，在温度为T时发生如下反应PCl5(g) PCl3(g)+C12(g) H=+124kJ·mol-1。反应过程中测定的部分数据见下表：
时间t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3）/mol
0
0.16
0.19
0.2
0.2
回答下列问题
(1)反应在前50 s的平均速率v(PCl5)=________。
(2)温度为T时，该反应的化学平衡常数=________。
(3)要提高上述反应的转化率，可采取的措施有________。
(4)在温度为T时，若起始时向容器中充入0.5mol PCl5和a mol Cl2"平衡时PCl5的转化
率仍为20％，则a=________。
(5)在热水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸(H3 PO4)，该反应的化学方程式是________。
若将0.01 mol PCI5投入l L热水中，再逐滴加入AgNO3溶液，先产生的沉淀是________ [已知Ksp(Ag3 PO4)=1.4×10-16，Ksp(AgCl)=1.8×10-10]。
(6)一定条件下，白磷溶于硝酸溶液产生一种氮氧化合物气体，该气体与白磷的物质的量之比为20：3，反应的化学方程式为____________________________。
【答案】（1）0.0016 mol·L-1·s-1 （2）0.025
（3）升高温度（或降低压强或移走PCl3、Cl2等合理答案）
（4）0.1
（5）PCl5+4H2O = H3PO4+5HCl AgCl（填名称“氯化银”也给满分）
（6）3P4 + 20HNO3 + 8H2O = 12H3PO4 + 20NO↑
【解析】（1）v(PCl5)= v(PCl3)=0.16mol/(2L·50s)=1.6×10-3 mol·L-1·s-1。
（2） PCl5(g) PCl3(g)+C12(g)
起始浓度（mol·L-1）：0.5 0 0
转化浓度（mol·L-1）：0.1 0.1 0.1
平衡浓度（mol·L-1）：0.4 0.1 0.1
K=[c(PCl3)·c(Cl2)]/c(PCl5)=（0.1×0.1）/0.4=0.025。
（3）该反应是气体体积增大的吸热反应，可通过升高温度和降低压强的方式使平衡向正反应方向移动，也可以通过降低产物的方式使平衡正向移动。
（4）温度不变，平衡常数不变。因该反应是气体体积增大的反应，应符合“等量”原则才能达到等效平衡。
PCl5(g) PCl3(g)+C12(g)
起始浓度（mol·L-1）：0.25 0 a/2
转化浓度（mol·L-1）：0.05 0.05 0.05
平衡浓度（mol·L-1）：0.2 0.05 0.05+a/2
K=[c(PCl3)·c(Cl2)]/c(PCl5)=[0.05×(0.05+a/2）]/0.2=0.025。
解得，a=0.1。
（5）PCl5+4H2O = H3PO4+5HCl，H3PO4是弱酸，难以电离出PO43-离子、HCl是强酸，故先产生的沉淀是AgCl。
（6）硝酸具有强氧化性，将白磷氧化为磷酸，根据得失电子守恒（设氮氧化物中氮的化合价为x），则有20×（5-x）=12×5，x=2，即生成NO，反应方程式为：3P4 + 20HNO3 + 8H2O = 12H3PO4 + 20NO↑。

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